(57)【要約】【課題】一連の時間領域シンボル（TDS）が送信機から1以上の受信機に伝送される通信方法を提供すること。【解決手段】各時間領域シンボルは送信機により同時に送信される複数の信号を有する。信号はデータ信号又はパイロット信号を有する。送信機において、所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群に、時間領域シンボルに適用される位相ベクトルについての情報が用意される。ベクトルが時間領域シンボルに適用される場合に到達可能なピーク対平均電力比の低減を考慮することで、位相ベクトルが選択されることが好ましい。本通信方法で使用する送信機及び受信機ももたらされる。本発明はOFDM通信システムに特に有用である。【選択図】図５
2007124654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の時間領域シンボルが送信機から１以上の受信機に送信される通信方法であって、各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含み、当該通信方法は、
前記送信機において、所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群に、時間領域シンボルを構成する信号に適用される位相ベクトルの情報を与え、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる
ことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
一連の時間領域シンボルを１以上の受信機に送信する送信機であって、各時間領域シンボルは当該送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含み、当該送信機は、
ｉ）時間領域シンボルで構成される信号に位相ベクトルを適用する位相調整手段であって、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整されるところの位相調整手段と、
ｉｉ）時間領域シンボルに割り当てられた複数のパイロット信号に、時間領域シンボル内の判定可能な位置の信号に関する位相調整内容についての情報を与える位相エンコード手段と、
を有することを特徴とする送信機。
【請求項３】
時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群は、前記時間領域シンボルで構成される信号により搬送される
ことを特徴とする請求項２記載の送信機。
【請求項４】
前記位相エンコード手段が、位相ベクトルを時間領域シンボルに適用する処理部に用意される
ことを特徴とする請求項３記載の送信機。
【請求項５】
或る時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群が、異なる時間領域シンボルで構成される信号により搬送される
ことを特徴とする請求項２記載の送信機。
【請求項６】
一連の時間領域シンボルを送信機から受信する受信機であって、各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信された複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含み、当該受信機は、
所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群を処理し、所与の時間領域シンボルで前記送信機により構成される信号に適用された位相ベクトルについての情報を判別し、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる
ことを特徴とする受信機。
【請求項７】
前記パイロット信号処理手段は、所与の時間領域シンボルに適用された位相ベクトルについての情報を用いて、考察対象の可能な位相ベクトル群から位相ベクトルを特定する
ことを特徴とする請求項６記載の受信機。
【請求項８】
前記可能な位相ベクトル群が、当該受信機に用意された位相ベクトルのライブラリに格納される
ことを特徴とする請求項６記載の受信機。
【請求項９】
前記パイロット信号処理手段が複数の計算オペレーションを実行し、各計算オペレーションは可能な位相ベクトル群から選択された試行位相ベクトル中の所定の位置から取得された位相要素を利用する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の受信機。
【請求項１０】
一連の時間領域シンボルが送信機から１以上の受信機に送信される通信方法であって、各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含み、当該通信方法は、
前記受信機において、所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号を処理し、所与の時間領域シンボルで前記送信機により構成される信号に適用される位相ベクトルについての情報を確認し、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる
ことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数分割多重（FDM）システムや直交周波数分割多重（OFDM）システムのようなマルチキャリア通信システム、送信機、受信機及びそのようなシステムで信号を送信するための方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
FDMやOFDMのようなマルチキャリア伝送システムでは、１つのデータストリームがＮ個の並列的なサブキャリア上に変調され、サブキャリアの各々は各自の周波数範囲を有する。この手法は帯域全体（即ち、所与の時間間隔で送信されるデータ総量）を複数のサブキャリアに分割し、データシンボル各々のシンボルあたりの割当時間を増やすことを可能にする。各サブキャリアは低い情報レートを有するので、マルチキャリアシステムはインパルスノイズや反射に対する耐性を高める観点から有利である。ＦＤＭシステムの欠点は、１つのサブキャリアのスペクトルが他のスペクトルと干渉しないことを保証するために、変調された各サブキャリア間にガード周波数を必要とすることである。ＦＤＭシステムにおけるガードバンドの必要性は、そのシステムでのスペクトル利用効率をかなり下げてしまう。
【０００３】
直交周波数分割多重化(OFDM)はFDMに基づく変調技術である。OFDMシステムは複数のサブキャリア周波数を使用し、それらは数学的な意味において直交し、サブキャリアのスペクトルが干渉なしに重複するようにしている。OFDMシステムの直交性はガードバンド周波数の必要性を排除し、そのためシステムのスペクトル利用効率を向上させることができる。多くの無線システムでOFDMが提案され採用されている。現在のところ非対称ディジタル加入者回線（ADSL）接続や、ワイマックス（WiMAX）及びIEEE802.11a/gを含むいくつかの無線LANアプリケーションでOFDMが使用されている。OFDMはチャネル符号化、誤り訂正技術と共にしばしば使用され、符号化された直交FDM又は符号化直交周波数分割多重（COFDM）をなす。COFDMはディジタル電気通信システムで現在広く使用され、そのような信号をエンコード及びデコードすることを支援している。このシステムはブロードキャストだけでなくある種のコンピュータネットワーク技術にも見受けられる。
【０００４】
図１はOFDMのようなマルチキャリアシステムで伝送される信号例を示す。信号は一連の時間領域シンボル(TDS:  Time  Domain  Symbol)又はシンボル「ブロック」で構成され、各時間領域シンボルはＮ個の信号群を有し、その信号群はパイロット信号及びデータ信号で構成され、様々なサブキャリア周波数で各自並列に（即ち、同時に）伝送される。一連の時間領域シンボルはシステムの或る情報単位（情報ユニット）Ｆを構成する。図1に示される情報ユニットは３８個の時間領域シンボルを含み、その内３２個のＴＤＳはデータシンボルブロック(DSB)であり、６個のTDSはパイロット信号ブロック（PSB）である。
【０００５】
OFDMシステムでは、Ｎ個の変調済みデータソース信号のブロックは、逆フーリエ変換アルゴリズム（IDFT/IFFT）を用いることでＮ個の直交サブキャリアにマッピングされ、送信機における時間領域のＮ個の並列信号ブロック（「OFDMシンボル」と呼ばれる）を形成する。かくて「OFDMシンボル」はＮ個のサブキャリア信号全ての信号で構成される。OFDMシンボルは数学的には次のように表現できる：
【０００６】
【数１】
2007124654.tif 000003
ここで、Δfはサブキャリア間隔であり、Ts=1/Δfはシンボル時間間隔であり、cnは変調されソース信号である。ソース信号各々が変調されている(1)のサブキャリアベクトルc∈Cn、c=(c0,c1,…,cN-1)は有限コンステレーション(finite  constellation)によるN個のコンステレーションシンボルのベクトルである。受信機では、受信された時間領域信号に離散フーリエ変換（DFT）又は高速フーリエ変換（FFT）アルゴリズムを適用することで、それは周波数領域に変換され直す。
【０００７】
(1)の数式から分かるように、OFDM時間領域シンボルは独立に変調されたN個の信号で構成され、それらは同時に或る時間間隔Ts内でOFDMシステムの送信機から1以上の受信機に送信される。従ってN個の信号全てが同相になる可能性があり、それ故に合成OFDM波形のピーク値はサブキャリア信号全てのピーク値の総和に成る可能性がある。これらN個の信号が同相で加算された場合、それらは平均電力のN倍である最大ピーク電力を生じさせる。ピーク対平均電力比（PAPR:  Peak-to-Average-Power-Ratio）は次式で定義される：
【０００８】
【数２】
2007124654.tif 000004
ここで、Eは期待値／平均値を表す。N個のサブキャリアに関するPAPRの理論的最大値は10log(N)dBになる。
【０００９】
OFDMシステムに特有の高いPAPRは、信号が電力増幅を受けなければならない場合に問題を引き起こす。特に高いPAPR値は電力増幅器を飽和領域に追いやり、飽和領域では入力ドライブレベルの増加が出力レベルの増加にならない。この非線形性は増幅器の効率を減らしてしまう。
【００１０】
マルチキャリア多重信号−特にOFDM信号−のPAPRを減らす多数の手法が提案されており、その手法は例えば振幅クリッピング、トーンリザベーション(TR:  Tone  Reservation)及びインターリービング等を含む。しかしながらこれら従来の提案済みの手法は様々な別の問題を招くことも分かっている。その問題は、必要な送信信号電力の増加、システムのデータレートの低減、ビットエラーの増加及びシステムの複雑化等であり、PAPRの改善効果を打ち消してしまう。PAPRを減らすのに非常に効果的であることが分かっている他の２つの従来手法は、選択マッピング（SLM:  SeLected  Mapping）及び部分送信シーケンス（PTS:  Partial  Transmit  Sequence）の利用である。これら両者の手法は、最終的に送信される複合的なOFDM波形を最適化するために、時間領域シンボルで構成されるサブキャリア信号の位相調整を含む。選択マッピング（SLM）は非特許文献１等で説明されている。部分送信シーケンスの利用については非特許文献２等に説明されている。
【００１１】
SLM技法によれば、時間領域シンボルを構成する一連のデータソースシンボルCn{Cn=c0,c1,c2,…,cN-1}はU個の異なる位相ベクトルQuの影響を受け、時間領域シンボルを表す別々ではあるが等価な一群の信号を作成する。図２には原理的なSLM送信機１８の主要部分が示されている。各ベクトルQuは一連のN個の位相要素φ0,φ1,φ2,…,φN-1より成り、SLM手順に従って、各要素は時間領域シンボルの個々のサブキャリアに適用され、各信号の位相が、ベクトルの単独の位相要素で調整されるようにする。ベクトルQuは数学的には次式で表現されてもよい：
【００１２】
【数３】
2007124654.tif 000005
U個の位相ベクトル群は好ましくはSLMブロック１８の位相ベクトルストレージユニットに格納され、特定の位相ベクトルQuで構成される一連の位相ベクトル要素はランダムに生成されることが好ましい。かくてSLM技法は各サブキャリアの位相を効果的にランダム化し、サブキャリアが互いに加えられる場合に、信号は互いに同相でないようになり、結果のOFDMシンボルの包絡線が平坦化されるようになる。送信時に最低のPAPRを有するOFDMシンボルをもたらすベクトルを送信機は選択する。
【非特許文献１】R.W.Bauml,  R.F.H.Fisher  and  J.B.Huber,“Reducing  the  Peak  to  Average  Power  Ratio  of  Multicarrier  Modulation  by  Selected  Mapping”，Electronics  Letters,  Vol.32,No.22,  October  1996
【非特許文献２】S.H.Muller  and  J.B.Huber,  “OFDM  with  reduced  Peak-to-Average  Power  Ratio  by  Optimum  Combination  of  Partial  Transmit  Sequences”，Elect.Lett.,vol.33,no.5,  Feb  1997，pp.368−69
【非特許文献３】“A  blind  SLM  receiver  for  PAR-reduced  OFDM”，by  A.D.S.Jayalath  and  C  Tellambura,  Proceedings  of  IEEE  Vehicular  Technology  Conference,  pp.219-222,  Vancouver,  Canada,  24-28  September  2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
SLM技法によれば、オリジナルのOFDMデータシンボルは、適用されたベクトルの共役Qu*を受信信号に適用することによって、受信信号rnから復元可能である。これを行うため、適用されるベクトルシーケンスに関する情報が受信側で必要になってしまう。本発明はこの問題に関連する。
【００１４】
適用されるベクトルの身元を受信機で突き止めるのに主に２つの方法がある。第１の方法は適用される位相シーケンスを受信機にサイド(side)情報−付随情報−として送信し、受信機が以後にrnQu*を計算することでオリジナルのデータシンボルを復元できるようにする。サイド情報は一般的にはインデックス番号の形式であり、位相ベクトルQu各々を一意に識別する。しかしながらこの手法は（そのための）帯域を必要とし、シグナリングオーバーヘッドを増やしてしまう。特に、多数のUベクトルは良好なPAPR低減効果をもたらすが、PAPRの如何なる改善も、U数が増えるにつれて必要になるシグナリングオーバーヘッドの対数的な増加で演算負担がかかることになる。例えば、U=16ならばlog2(U)=４＝サイド情報としてOFDM時間領域シンボル当たりに必要なビット数である。この場合、システムの或る情報ユニット又はフレームが３２OFDMシンボルで構成されるならば、情報ユニット毎に受信機に32*4=128ビットも送信される必要がある。図３は可能なPAPRの低減度合いを示し、このシミュレーション結果は符号化せずにQPSK変調が適用された512個のサブキャリアを含むOFDMシステムで４，８，１６，６４個のベクトルを用いるSLMにより達成されるものである。
【００１５】
他の技法は最近になって非特許文献３で提案されたものである。提案されている技法は受信機で或るデコーダを使用し、そのデコーダは受信したOFDMデータシンボル各々について一群の演算を実行する。この技法によれば、OFDMデータシンボルに適用された最適な位相ベクトルを表す値又はインデックス番号は受信機に伝送されない。その代わりに、全ての可能なベクトルQuの予備知識を有するデコーダが、rnQu*（Q*は１つの位相ベクトル要素の共役である）及びH^ncn間の最小距離を発見するように一群の試行計算を実行する。ここで、H^nはチャネルインパルス応答の推定値であり、cnは受信機で既知の使用される変調方式に関するコンステレーションポイントの1つである。受信機でDFT復調後の受信信号rnは次式で与えられる：
【００１６】
【数４】
2007124654.tif 000006
歪もノイズもないチャネルを仮定すると、受信機は、
【００１７】
【数５】
2007124654.tif 000007
のような受信信号ベクトルを得るように仮定できる。概念的には各受信信号rn（n=0,…,N-1）について、デコーダは、「試行的な(trial)」受信信号群各々と実際の受信信号を表すものとの差分を計算する。試行的な受信信号（受信信号候補）が正しければ、その差分はゼロになるが、実際には、正しい位相ベクトルは、最少の差分をもたらすベクトル候補として判別可能である。従ってデコーダは送信機から受信した時間領域シンボル各々について以下の判定メトリックを算出する。
【００１８】
【数６】
2007124654.tif 000008
図４にはそのような受信機のブロック図が示されている。提案手法は或る仮定の下で機能し、(1)cnは例えばQPSKのような特定の変調方式におけるコンステレーションポイントに制約され、(2)適用される一群のベクトルは一定であって受信機で既知であり、(3)
【００１９】
【数７】
2007124654.tif 000009
及び
【００２０】
【数８】
2007124654.tif 000010
はu≠vならば十分に区別可能であることが仮定される。言い換えれば、利用可能な位相ベクトル群は大きなハミング距離を有し、受信機で使用可能な固有の多様性をもたらす。
【００２１】
提案されているブラインド受信機は、サイド情報を送信する必要性を避けられる点で有利である。しかしながら、システムのスループットに反映される改善効果は、受信機の複雑さをかなり増やしてしまうことによって減殺されてしまう。受信機で必要な信号処理量は相当なものになり、情報ユニット当たりU*N*Ndata*Mにも及び、Mは或る特定の変調方式（例えば、QPSK）におけるコンステレーションポイント数を表し、Uは可能なベクトル数であり、Nはサブキャリア数であり、NdataはOFDM時間領域シンボル数である。既存のブラインド受信機に関する別の欠点は、各OFDMシンボルについて、同じ変調方式が各サブキャリアに使用されるべきことであり、例えば或るサブキャリアにはQPSKを及び別のサブキャリアには16QAMを使用するような混合変調方式は許容されないことである。更に、ハイレベルの変調方式が使用される場合には（１６／６４QAM等）、受信機はチャネルの正確な推定を必要とし、これはより多くのパイロットオーバーヘッドが必要になってしまうことを意味する。
【００２２】
本発明の課題は、既存の手法に関連する問題を軽減し、受信信号を「デコード」するのに必要な信号処理負担及び受信機の複雑さを過剰に増やさずに、時間領域シンボルに適用される位相についての情報を受信機に持たせる技法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一形態によれば、送信側から受信側へのマルチキャリア信号の時間領域シンボルに適用される位相ベクトルに関する情報を搬送するために、パイロット信号が使用される。従ってマルチキャリア信号の情報ユニットからデータを抽出するのに必要な位相情報は、その情報ユニット中のパイロット信号内に埋め込まれる或いはエンコードされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
「パイロット」信号があると、即ちマルチキャリア信号の位相及び振幅の既知の信号があると、送信機から受信機へ信号が伝送される場合のチャネルインパルス応答の推定値を受信機が取得することが可能になるのは既知である。これはデータシンボルを運ぶ他のサブキャリアのコヒーレントな復調を得るのに必要とされる。既知の技法によれば、一定のパイロットシンボルが、１以上の指定されたサブキャリアチャネルに反復的に変調されてもよい。或いは複数のパイロット信号が１つのシンボル時間インターバルの間に用意され、パイロット信号の「ブロック」を形成するようにしてもよい。この場合、１以上のパイロット信号の「ブロック」（PSB:  Pilot  Signal  Block）は有利なことに情報ユニットの始めに用意され、受信機がそのパイロット信号を利用して、伝送された情報ユニットが受けたチャネルインパルス応答（チャネル）の推定値を得るようにしてよい。パイロット信号ブロックが、図１に示されるように情報ユニットの中央で及び終わりに反復されることは通常的である。本発明の実施例では、位相情報を運ぶように指定されたパイロット信号は、必要なチャネル推定を得ることにも使用可能である。従って現在提案済みの技法に導入される追加的なデータレート損失は最小限になる。つまり、本発明の好適実施例は、パイロット情報が必須であることに着目し、そのパイロット信号を用いて、送信機及び受信機間で時間領域シンボルに適用された位相ベクトルについての位相情報を運ぶ。
【００２５】
本発明の一形態によれば、一連の時間領域シンボルが送信機から１以上の受信機に送信される通信方法が使用され、各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含む。当該通信方法は、
前記送信機において、所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群に、時間領域シンボルを構成する信号に適用される位相ベクトルの情報を与え、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる。
【００２６】
本発明の一形態は、有利なことに、送信されたマルチキャリア信号の受信機が位相情報と共に与えられたパイロット信号を処理し、時間領域シンボル内のサブキャリアに適用された位相要素の身元を特定する。受信機に既知の又は受信機により判定可能な時間領域シンボル内のサブキャリア位置により、可能な一群の位相ベクトルシーケンスに関して適用される位相ベクトルを構成する位相要素シーケンス全体を受信機が以後判定することが可能になる。可能な位相ベクトル群は受信機に既知であることが好ましい。
【００２７】
時間領域シンボル内で位相情報と共に所与のパイロット信号が与えられる信号の位置は好ましくは受信機で既知である。如何なる通信システムでも、送信機及び受信機は、信号を送信するのに使用されるフレーム構造と共に事前にプログラムされることが好ましいことを当業者は理解するであろう。かくて受信機は好ましくはパイロット信号の位置に関する予備知識を有し、そのパイロット信号は所与のどの情報ユニットでも位相情報を運ぶ。更に位相情報を搬送する位相信号各々と各自の位相調整を受けるサブキャリアとの相関関係も特定の情報ユニット構成について既知であることが好ましい。或いは、情報ユニットの構造が未知の場合又は過去の送信時から変化した場合には、その構造又は構造変化についての情報が受信機に通知されなければならない。これは通常的にはトランスポートフォーマットコンビネーションユニット（TFCI）を用いてなされ、そのTFCIは、受信するレイヤが適切にデコードし、デマルチプレクスし及び伝送することを受信データに実行可能であるように現在の伝送フォーマットを表現する。
【００２８】
好ましくは、所与の時間領域シンボルに適用される位相ベクトルは可能な位相ベクトル群Quから選択される（u=1,2,…,U）。好ましくは位相ベクトルの旋tなくはピーク対平均電力比の低減を考察することに基づいてなされ、そのピーク対平均電力比は選択されたベクトルを時間領域シンボルで構成されるN個の信号に適用することで到達可能なものである。好ましくは、位相ベクトルの選択は、選択マッピング法（SLM）を用いて行われる。
【００２９】
位相情報を運ぶために指定されるパイロット信号は、様々な手法で所与の情報ユニット内に設けられ配置されてよい。一実施例によれば、所与の時間領域シンボルに割り当てられたパイロット信号群は、異なる時間領域シンボルで構成された信号で運ばれる。この場合、好ましくは、情報ユニット内の位相調整に選択された時間領域シンボルに指定されたパイロット信号群全てが、パイロット信号の時間領域シンボルを、即ち「パイロット信号ブロック」PSBを形成するよう並べられる。この配置の利点は、受信したパイロット信号ブロックが位相情報を抽出する（及び時間領域シンボルに適用された位相ベクトルを突き止める）のに受信機でより簡易に処理可能なことである。なぜなら、各時間領域シンボルの適切なサブキャリア及び各パイロット信号間の相関関係がより平易だからである。
【００３０】
それ故に、パイロット信号の処理は比較的速やかに実行可能であり、更に有利なことにチャネル推定値が時間領域データシンボルの受信時に及びそれ以前に取得可能である。
【００３１】
本実施形態によれば、送信機を構成する例えばSLM部に備わる位相調整手段は、所与の時間ユニットにおける位相調整に選択された時間領域シンボルに、選択された位相ベクトルを適用することが予想される。位相調整済み時間領域シンボルはその後の送信に備えて送信機内にバッファされ又は格納される。好ましくは送信機は位相調整部により選択された位相ベクトルを格納する選択された位相ベクトルの格納部に加えてエンコード部も更に有する。選択された時間領域シンボルの位相ベクトルが既知になると、又はマルチキャリア信号の情報ユニットで構成される選択された時間領域シンボル全ての位相ベクトルが既知になると、エンコーダは、適切な位相情報によりパイロット信号群各々を構成するパイロット信号各々を用意する処理工程を実行する。これは好ましくは位相要素を所与のパイロット信号に乗算することでなされ、その位相要素は適切なサブキャリアの位相を調整するために使用され、それによりパイロット信号の位相を調整する。
【００３２】
或いは、本発明の第２形態によれば、時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群は、前記時間領域シンボルで構成される信号により搬送される。それ故にパイロット信号は時間領域シンボル「内」に配置され、パイロット信号は位相ベクトル情報を運ぶ。かくて所与の時間シンボルにおいて、多数のサブキャリアNpilotの各々は既知のパイロット情報と共に変調される一方、残りのサブキャリアN-Npilotはデータと共に変調される。パイロット情報は隣接するサブキャリア周波数群にマッピングされる、或いはそれらは時間領域シンボルの周波数領域内で分散されてもよい。時間領域シンボル内でのパイロット信号のパターン又は配置は、一連の時間領域シンボルの中で又は一連の情報ユニットの中で可変でもよいことが理解されるべきである。この形態は多くの理由で特に有利である。第１に、所与の時間領域シンボルに適用される位相ベクトルは時間領域シンボルで構成されるサブキャリアにより搬送されるパイロット信号に適用される。その結果、そのブロックで構成されるパイロット信号各々が変調されているサブキャリアは、或る位相調整を受けることになる。パイロット信号を搬送する特定のサブキャリアに適用される位相要素は、シンボルブロック内のパイロット信号の位置（即ち、周波数）に依存する。時間領域シンボル内の位置が既知の又はそれが判定可能なパイロット信号群に一連の位相要素を有する位相ベクトルを適用することで、時間領域シンボル全体に適用される位相ベクトルについての情報と共にそれらのパイロット信号を効果的に「エンコード」する。特に、時間領域シンボルブロックに適用される位相ベクトルは空間的な相関から判定可能であり、その相関は、時間領域シンボルの周波数領域にエンコードされたパイロット信号の位置と、その位相ベクトルを形成する一連の位相要素内の位相要素の位置との間にある。この実施形態によれば、時間領域シンボル各々の中で判定可能な位置の１つの信号に関する位相調整についての情報をパイロット信号各々に与える処理工程は、有利なことに、時間領域シンボルに位相ベクトルを適用する間に達成されることが期待される。これは送信機のSLM部のような位相調整部により実行されることが好ましい。
【００３３】
本発明の第２形態によれば、一連の時間領域シンボルが送信機から１以上の受信機に送信される通信方法が使用される。各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含む。当該通信方法は、
前記受信機において、所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号を処理し、所与の時間領域シンボルで前記送信機により構成される信号に適用される位相ベクトルについての情報を確認し、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる。
【００３４】
好ましくは、受信機は可能な位相ベクトル群の考察により所与の時間領域シンボルに適用された位相ベクトルを確認し、その位相ベクトル群は有利なことに受信機に用意された位相ベクトルのライブラリに格納されてよい。受信機により実行される処理は複数の計算オペレーションを実行することを含み、各計算オペレーションは可能な位相ベクトル群から選択された試行位相ベクトル中の所定の位置から取得された位相要素を利用する。試行ベクトル中の要素の位置は、ｉ）試行位相ベクトルで構成される一連の位相要素及び所与の時間領域シンボル内でパイロット信号に情報が割り当てられる位置を考察することで判定される。
【００３５】
好ましくは、受信機は、パイロット信号群を処理するために、
【００３６】
【数９】
2007124654.tif 000011
の計算を実行し、rnは受信したパイロット信号群を表し、Pn*は位相シンボルの共役を表し、
【００３７】
【数１０】
2007124654.tif 000012
はチャネルインパルス応答推定値に試行ベクトルから得られた位相要素が乗算されたものを表す。
【００３８】
或いは、受信機は、パイロット信号群を処理するために、
【００３９】
【数１１】
2007124654.tif 000013
の計算を実行し、rnは受信したパイロット信号群を表し、Pn*は位相シンボルの共役を表し、
【００４０】
【数１２】
2007124654.tif 000014
はチャネルインパルス応答推定値に試行ベクトルから得られた位相要素が乗算されたものを表す。
【００４１】
各時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号数Kは全ベクトルシーケンスが固有に特定できる程度に充分に要されるべきである。かくてパイロット信号の各セットPnで構成されるパイロット信号の最小数は、可能なベクトルQuの数U及び２つの可能なベクトル間の相違度に依存する。マルチキャリア信号の各情報ユニットには、好ましくは確認される送信情報ユニットで構成されるオリジナルのデータシンボルブロックに位相ベクトルを適用可能にするのに充分なパイロット信号群が用意される。かくてパイロット信号群Pnは好ましくはマルチキャリア信号の各情報ユニットで構成される時間領域シンボル各々に用意される（n=1,2,…,Ndata）。情報ユニットを構成する時間領域シンボル数Ndataは変化してもよく、それ故に情報ユニットで必要なパイロット信号数も変化してよいことが理解されるべきである。
【００４２】
本発明の別の形態によれば、一連の時間領域シンボルを１以上の受信機に送信する送信機が用意される。各時間領域シンボルは当該送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含む。当該送信機は、
ｉ）時間領域シンボルで構成される信号に位相ベクトルを適用する位相調整手段であって、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整されるところの位相調整手段と、
ｉｉ）時間領域シンボルに割り当てられた複数のパイロット信号に、時間領域シンボル内の判定可能な位置の信号に関する位相調整内容についての情報を与える位相エンコード手段と、
を有する送信機である。
【００４３】
本発明の更に別の形態によれば、一連の時間領域シンボルを送信機から受信する受信機が用意される。各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信された複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含む。当該受信機は、
所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群を処理し、所与の時間領域シンボルで前記送信機により構成される信号に適用された位相ベクトルについての情報を判別し、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる。
【００４４】
本発明による実施例は、受信機にサイド情報を伝送するのに帯域を利用する必要性を実質的に回避できる点で有利である。その代わりに、チャネル推定を行うのに必要なパイロットチャネルが、位相情報を運ぶことにも使用される。更に、受信機は、その位相ベクトルを識別するために、特定の時間領域シンボルに適用された位相ベクトルについての位相情報と共に一群のパイロット信号を処理することだけを必要とする。かくて本発明を利用する受信機の処理負担は、図４に示されるような従来の受信機で必要とされる処理負担に比較してかなり低減される。
【００４５】
上記のどの実施形態でも、その特徴はハードウエアで、１以上のプロセッサで動作する送付とウエアモジュールとして、又はそれら２つの組み合わせとして実現されてもよい。例えば上述の各送信機及び各受信機は、ディジタル信号プロセッサ（DSP）のようなプロセッサを有してもよいし、プログラムに従って動作するコンピュータを有してもよい。また本発明はここで説明されるどの方法でもそれを実行するためのコンピュータプログラム及びコンピュータプログラムプロダクトをもたらし、ここで説明されるどの方法でもそれを実行するプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な媒体をももたらす。本発明を利用するコンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてもよいし、或いは、例えば、インターネットウェブサイトから提供されるダウンロード可能な信号のような信号形式でもよいし、その他の如何なる形式でもよい。
【００４６】
上述の送信機又は受信機は基地局（Node-B）に設けられてもよいことが理解されるであろう。更に、送信機又は受信機はユーザ装置（UE）に設けられてもよい。
【００４７】
本発明の更なる理解を図るため及び本発明がどのように作用効果をもたらすかを示すために、一例として添付図面を参照する。
【実施例１】
【００４８】
図５は本発明の第１実施例による、Nサブキャリアを含むマルチキャリア信号の情報ユニット構成例を示す。本実施例では、位相情報を運ぶために指定されたパイロット信号は、情報ユニットの第２時間領域シンボル（TDS2）を構成する信号で全て搬送される。情報ユニット全体は図１に示される情報ユニットの構造に等しく、図５は情報ユニットの或る時間領域シンボルに適用される位相ベクトルQuについての情報が、割り当てられたパイロット信号に用意される又はそこにエンコードされる手法を示す。情報ユニットF1を構成する、最初の２つのパイロット信号ブロックPSB1,PSB2だけ、最初の２つのデータシンボルブロックDSB1,DSB2だけ、及び最後の２つのデータシンボルブロックDSBNdata-1,DSBNdata-2が図５に示されており、Ndata＝32である。
【００４９】
位相ベクトルQuは図５に示されるように情報ユニットを構成するデータシンボルブロックの各々に適用される。好ましくは、各位相ベクトルは図６に示されるようなSLMブロック１８のようなSLMユニットに従って選択され、その結果の最低PAPRを有する調整されたデータシンボルブロックが送信用に選択される。ejφnは適用される位相ベクトルQを構成する所与の位相ベクトル要素を表し、n=0,1,…,N-1である。好ましくは、それぞれの位相ベクトルを構成する位相要素各々は固有（unique）であり、異なる位相ベクトルQu≠vがシステムの情報ユニットを構成する時間領域シンボルに適用される。しかしながら、位相ベクトルは、ベクトルがK個の位相ベクトル要素の中で固有に識別可能であるように十分に異なっている。本実施例によれば、第2パイロット信号ブロックを形成する全てのパイロット信号が、位相情報を運ぶのに使用される。かくて、指定されるパイロット信号は、その情報ユニットの特定の時間領域シンボルに割り当てられなければならない。Ndata＝16+16=32（図１参照）及びサブキャリア数N=512（同じパイロット信号を運ぶパイロット信号ブロックを構成するサブキャリア全て）ならば、K=N/Ndata＝512/32＝１６となり、Kは情報ユニットＦの特定の時間領域シンボルについて位相情報を運ぶのに都合良く使用されてよいサブキャリア数である。かくて、Ｋ＝パイロット信号「群(set)」を構成するパイロット信号数である。したがって、この特定の実施例では、PSB2はパイロット信号群を３２個含み、パイロット信号群の各々は１６個のパイロット信号を含む。
【００５０】
パイロット信号群に関し、位相調整を受ける時間領域シンボルを順番に関連付けることが有用である。第1群のパイロット信号P1は情報ユニットを構成する第１データシンボルブロックDSB1に適用される位相ベクトルに関する情報を搬送する。同様に、第２及び第３等のパイロット信号群P2,P3はそれぞれ第２及び第３等のデータシンボルブロックDSB2,DSB3についての情報を与える。情報ユニットの特定の時間領域シンボルにパイロット信号群を割り当てる他の様々な手法が存在することは理解されるべきである。しかしながら、特定の時間領域シンボル内で所与のパイロット信号が情報を運ぶサブキャリアの位置が既知であり又は受信機で判定可能であり、完全な位相ベクトルシーケンスの身元が、可能な位相ベクトルシーケンス群に関して確認可能であることは重要である。受信機は、位相情報を運ぶのに割り当てられた各パイロット信号と情報ユニット中の適切なサブキャリアとの間の位置関係を知ることが可能でなければならない。上述したように受信機はこの関係についての予備知識と共にプログラムされていてもよいし、或いはその関係について送信機から受信機に（例えば、TFCIによって）通知されてもよい。
【００５１】
図６は本発明の第１実施例によるOFDM通信システムのシステムブロック図を示し、本システムは図５に示される情報ユニットを生成及び処理するのに適している。システムは送信機１Ａ、受信機２Ａ及びマルチパス無線チャネル３（送信機１Ａを受信機２Ａに接続するリンク）を含む。図示のOFDMシステムでは、データストリームは1/2又は3/4等の符号化率で例えばターボ符号化を行う符号部１２で符号化され、符号化されたデータは例えば変調器１４で直交位相シフトキーイングQPSKのような所定の変調方式で変調され、一連のデータシンボルDSが得られる。データシンボルのストリームはシリアルパラレル変換ブロック１６を用いて並列的なデータシンボルのブロックに変換され、その結果の並列的なデータブロックはSLMブロック１８（図２で詳細に説明されている）に入力され、SLMブロックは位相調整済みのOFDMシンボル群を生成する。サイクリックプレフィックス拡張部（CPE:  Cyclic  Prefix  Extension）が、SLMブロックで生成されたOFDMデータシンボルの先頭に挿入され、SLMブロックはCPE挿入部２２を用いて最低のPAPRをもたらす。CPEを有する結果の時間領域シンボルはマルチプレクサ２４に伝送され、マルチプレクサは連続的な時間領域シンボルを最初に格納する。
【００５２】
時間領域シンボル各々についてSLMブロックで選択された位相ベクトルは、位相ベクトルストレージ部２６に格納される。本実施例によれば、図５に示される第2パイロット信号ブロックPSB2は、位相調整された時間領域シンボルに適用された位相ベクトルに関する情報を運ぶために使用される。位相調整済み時間領域シンボル全てに適用される位相ベクトルが既知になると、又はマルチキャリア信号の情報ユニットを構成する選択された時間領域シンボル全ての位相ベクトルが一旦分かると、エンコーダ２８は所与の群が割り当てられる適切な位相要素を、パイロット信号群各々を構成するパイロット信号各々に乗算する。本プロセスは図５に示される矢印Aで示される。結果のエンコード済みパイロット信号は、逆フーリエ変換アルゴリズムを事項するIFFT/DFT部３０で数学的に直交するサブキャリア群にマッピングされる（対応付けられる）。サイクリックプレフィックス拡張部は、CPE挿入部２２を用いてエンコードされたOFDMパイロットシンボルブロックの先頭に挿入され、結果のシンボルブロックは格納用及び多重用にマルチプレクサ２４に入力される。例えばパイロット信号のPSB1ブロックのような他のパイロット信号は、ユニット３６により挿入され、ユニット３８によるOFDM直交サブキャリア群及び挿入されたサイクリックプレフィックス拡張部にマッピングされる。システムの情報ユニットを構成する時間領域シンボル全てがマルチプレクサに与えられると、マルチプレクサは時間領域シンボルを適切な順序で合成し、必要な情報ユニット構造を形成する。OFDMシンボルはDAC変換器４２によりアナログ信号に変換され、その後にRF部４４により無線周波数（RF）に変換される。RF信号はチャネル３を介して受信機に伝送される。本実施例では、送信順序はPSB1,PSB2,DSB1,DSB2,．．．等である。このように、情報ユニットを処理するのに受信機で必要なチャネル推定値はPSB1,から取得可能であり、格納された位相情報を有するパイロット信号ブロックを処理するのに使用される。
【００５３】
受信機２は実質的に逆の動作を実行する。受信された情報ユニットはRF部４６でベースバンド信号にダウンコンバートされる。ベースバンドアナログ信号はアナログディジタル変換器（ADC）４８により対応するディジタル信号に変換される。このディジタル信号は連続的な時間領域信号（パイロット信号ブロック又はデータシンボルブロック）をなし、その信号は、CPE除去部５０に与えられ、CPE除去部５０の出力にDFT/FFT部５２のフーリエ変換アルゴリズムを適用する。受信した情報ユニットはユニット５４で分離（デマルチプレクス）され、データ信号／パイロット信号が３つの処理ストリームに分けられる。第1パイロットシンボルブロックを構成するパイロット信号PS1は、チャネル推定を実行するユニット５６に送られる。第２パイロット信号ブロックを構成するパイロット信号PS2はユニット５８で位相情報を取得するようにパイロット信号処理に委ねられ、データシンボルDSは位相ベクトル除去部に送られる。位相除去部（図示せず）でパイロット信号から位相が除去されると、第２パイロット信号ブロックPSB2を構成するパイロット信号は有利なことにチャネル推定値を取得するためにも又は確認するためにもユニット６２で使用される。
【００５４】
第２パイロット信号PSB2はユニット５８で処理され、そのユニットは位相情報を抽出する本発明の一実施例によるパイロット信号処理手段を有し、その位相情報は割り当てられたパイロット信号中に格納されている又はエンコードされている。ユニット５８は位相ベクトルのライブラリを構成し、ライブラリは、エンコードされた位相情報を復元する試行計算を実行するためにパイロット信号処理手段により使用される。ユニット５８は図９で更に詳細に説明され、ユニット５８によりPSB2から位相情報が抽出可能な具体例、及び時間領域シンボル各々に適用された位相ベクトルの身元がどのようにして判別されるか等が後に詳細に説明される。位相情報が判明し、位相ベクトルQuが特定されると、時間領域シンボルがユニット６０で処理され、伝送前に適用された位相ベクトルが除去され、データが復元されるようにする。再構成されたデータ７２を得るために、復調部６８での処理前に及びユニット７０でのチャネル復号前に、データはユニット６４でパラレルシリアル変換される。
【実施例２】
【００５５】
図７は本発明の第２実施例による情報ユニットF2の一部を示す。本実施例では、特定の時間領域シンボルに割り当てられたパイロット信号は、時間領域シンボル各々と同じ時間間隔の中でサブキャリアにより運ばれる。かくてTDS2は例えば一群のパイロット信号P1を用意する。従ってパイロット信号は時間領域シンボルの「中」に配置されるように見え、パイロット信号はその時間領域シンボルの位相ベクトル情報を搬送する。かくて、所与の時間領域シンボル（例えば、DSB1）では、Npilot個のサブキャリア各々はパイロット信号と共に変調されるが、残りのサブキャリアN-Npilotはデータシンボルと共に変調される。パイロット信号は、時間領域シンボルの周波数領域内で分散されることが図７から理解できる。しかしながら、周波数領域内のNpilot個のサブキャリアの位置は既知であるべきである又は受信機で判別可能であるべきである。時間領域シンボル中のパイロット信号のパターン又は配置は、連続的な時間領域シンボルの中で又は連続的な情報ユニットの中で可変であってもよいことが理解されるべきである。図７はNdata個の時間領域シンボルを有する情報ユニットの一部しか示していないことも理解されるべきである。図５で説明したように、チャネル推定に使用されるパイロット信号ブロックPSB1は、情報ユニットの中央で及び／又は最終部分で反復されるのが通常的である。
【００５６】
図８は本発明の第２実施例によるOFDM通信システムのシステムブロック図を示し、本システムは図７に示される情報ユニットを生成及び処理するのに適している。システムは送信機１Ｂ、受信機２Ｂ及びマルチパス無線チャネル３（送信機１Ｂを受信機２Ｂに接続するリンク）を含む。図６に示される対応する部分と同じ又は同様な機能を実行するシステム部分は同じ参照番号で示され、それらの部分の説明は繰り返さない。
【００５７】
図７に示される情報ユニット構成、特にパイロット信号群が割り当てられた時間領域シンボル内で特定の周波数に分散される構成は、送信機の複雑さを軽減する点で第１実施例を上回る利点を有する。図８に示されるように、変調されたデータストリームDSは、複数のパイロット信号と共にマルチプレクサ７４に入力される。マルチプレクサはパイロット信号及びデータシンボルを多重し（マルチプレクスし）、シンボルストリームに合成する。パイロットを含むこのシンボルストリームは、シリアルパラレル変換部１６により一連の並列的なシンボルに変換される。これらの並列的なシンボルブロックはSLM及びエンコーダブロック１１８で処理され、そのブロックを構成する並列的なN個の信号によるエンベロープ（包絡線）を改善する又は最適化する。従ってブロックを構成するパイロット信号の各々が変調されるサブキャリアは、位相調整される。パイロット信号を搬送する特定のサブキャリアに適用される位相要素は、シンボルブロック中のパイロット信号の場所(即ち、周波数)に依存する。従って、時間領域シンボル中の既知の又は判定可能な位置におけるパイロット信号群をSLMプロセスに委ねることは、ブロック全体に適用される位相ベクトルについての情報を信号に与える。かくて、本発明の実施例によれば、時間領域シンボル各々の中で判別可能な位置の或るサブキャリアについて位相調整に関する情報をパイロット信号各々に与えるステップは、SLM及びエンコーダブロック１１８で実行される。サイクリックプレフィックス拡張部は、CPE挿入部２２により時間領域シンボル各々の先頭に挿入され、結果のシンボルブロックは、ユニット３６，３８，４０により生成されるパイロット信号ブロックと共に多重されるようにマルチプレクサ１２４に入力される。図６に示される送信機とは異なり、マルチプレクサ１２４は送信前に時間領域シンボルを格納する必要がない。
【００５８】
図９はU個のシンボル処理PSP部を有するパイロット信号処理手段の一例を示し、この手段は図６又は８に示されるユニット５８又は１５８にそれぞれ用意されてもよい。受信されたパイロット信号rnは、特定の時間領域シンボルに割り当てられた、受信され分離されたパイロット信号群を表す（信号群の各々はK個のパイロット信号を有し；処理されるパイロット信号群はNdata個ある。）。各パイロット信号群はパイロット信号処理部で処理され、特定の時間領域シンボルに適用された位相ベクトルを特定する。この処理は一群の判定メトリック計算を実行することを含み、その計算は、可能な位相ベクトル群Uから選択された試行的な位相ベクトルの適切な位置から取得された位相要素を利用する。特に、一群のU個の判定メトリック計算は、パイロット信号群各々について実行され、Uは受信機に既知の一群の可能な位相ベクトルシーケンスを構成する位相ベクトル数である。従って計算総数はU*Ndata*K又はU*Nになる（Ndata*K=Nだからである。）。
【００５９】
図５を再び参照し、データシンボルブロックDSB1に適用された初めの１６個の位相要素を与えるように割り当てられた１６個のパイロット信号より成る第1群P1を考察する。受信した１６個のパイロット信号r1の群各々は、可能性のある全てのベクトルQuの最初の１６個を用いて一連の試行計算に委ねられる。受信したパイロット信号r2の第２群の各々は、可能性のある全てのベクトルQuの次の１６個を用いて一連の試行計算に委ねられる。等々である。明らかに、適切な受信パイロット信号と共に処理されるには、各試行位相ベクトルからの適切な位相要素を要する。図７に示される情報ユニット構成に関し、時間領域シンボル内のパイロットシンボルのサブキャリア位置とその位相シーケンス内で適用される位相要素の位置との空間的相関は一連の時間領域シンボルの間一定のままであるので、有利なことに処理ユニットは、パイロットシンボル群全てを処理するために、試行位相ベクトルの位相ベクトルシーケンスの中で同じ場所の位相要素を利用することができる。
【００６０】
図９に示されるパイロット信号処理手段により実行される判定メトリックは、次式のとおりである：
【００６１】
【数１３】
2007124654.tif 000015
所与のパイロットシンボル群について最小Vの値を与える試行ベクトルは、対応する時間領域シンボルに適用される位相ベクトルを識別可能にする。
【００６２】
パイロット信号処理手段で使用可能な別の判定メトリックは、次式のようなものである：
【００６３】
【数１４】
2007124654.tif 000016
上記双方の判定メトリックは、ｎの値各々について２つの項を計算し（n=0,1,…,K-1であり、Kは所与のパイロット信号群中に含まれるパイロット信号数である）、パイロット信号群各々について第２及び第１項の差分で得られた値を合計し、VSLMを求める。先ず数式（５）を参照するに、第１項rnPn*は、パイロット信号群各々について受信したパイロット信号に、受信機で既知の送信パイロット信号の共役を乗算したものを表す。第２項
【００６４】
【数１５】
2007124654.tif 000017
は、或る位相要素が乗算されたチャネル推定値を表し、その移相用素波可能な位相ベクトル群Uから選択された試行位相における適切な位置によるものである。受信されたパイロット信号rnは、（SLM処理手順で決定される）適用される位相要素の乗算された送信パイロット信号がそのチャネルの影響を受けたものを表す。既知のパイロット信号の共役をrnに乗算することで、パイロット信号を効果的に除去し、適用された位相要素及びチャネルの影響を表すものを残す。こうして、適切な試行ベクトルが選択されたならば、これら２つの項は一致するように近接し、所与のｎについて
【００６５】
【数１６】
2007124654.tif 000018
はゼロに近づく。
【００６６】
同様に、数式（６）については、所与のｎについてrnPn*の引数から
【００６７】
【数１７】
2007124654.tif 000019
の引数が減算され、その差分がゼロに近づく。
【００６８】
本発明のパイロット信号処理手段、位相ベクトル適用手段又はエンコーダの機能の全部又は一部を実現するにはマイクロプロセッサ又はディジタル信号処理装置（プロセッサ）が実用に適している。そのようなプロセッサは或るオペレーティングプログラムに従って動作し、様々な機能を実行する。
【００６９】
本発明によるパフォーマンスをシミュレーションで確認した。シミュレーションで使用されたリンクレベルシミュレーションは以下のことを仮定している。
【００７０】
【表１】
2007124654.tif 000020
（パフォーマンスシミュレーション結果−例１−パイロット信号ブロック）
図５に示されるような情報ユニット構成（情報ユニットを構成する時間領域シンボル全てについて位相情報を運ぶパイロット信号ブロックを有する構成）を使用する本発明の第１実施例のパフォーマンスが分析され、i)原理的なSLM技法（完全な通知を行う技法−即ち理想的なサイド情報を利用する技法）と比較され、且つii)図４に示されるようなブラインド受信機を利用するJayalath及びTellamburaにより提案されている技法とも比較される。パフォーマンスは、QPSK及び16QAM変調方式に関して上記に列挙されたリンクレベルシミュレーション仮定を利用して、AWGNチャネルとフェージングチャネルに関して非線形増幅器の場合を評価した。
【００７１】
図１０及び１１は、本発明を利用する通信システムのBER特性(c)及び(d)と、Jayalath  et  al.により提案されている通信システムのBER特性(a)及び(b)との比較を、符号化無しのQPSKの場合（図１０）及び16QAMの場合（図１１）について2dB及び5dBのバックオフ値と共に示す。何れの結果も完璧なサイド情報を用いて予測されるパフォーマンスと比較した。本発明を利用する通信システムは、完璧なサイド情報と共に原理的なSLM技法を利用しながら期待されるのと同様なBER特性を有することがこれらのシミュレーションから理解できる。しかしながらJayalathの技法は低いEbNo値でパフォーマンス劣化を示している。
【００７２】
更に、図１２は、同様なBER特性の比較例を示すが、今回は、１パスフェージングチャネルに関して、符号化無しのQPSKの場合及び16QAMの場合について2dB及び5dBのバックオフ値と共に示す。本発明を用いる通信システム（図12c及び12d）は、完璧なサイド情報と共に原理的なSLM技法(図12a,12b)を用いて示されるのと同様なパフォーマンスを有することが観測できる。しかしながら、Jayalathの技法は全てのEbNo値で約0.75dBのパフォーマンス劣化を示している。
【００７３】
（パフォーマンスシミュレーション結果−例２−分散されたパイロット）
図７に示される情報ユニット構成を利用する本発明の第２実施例によるパフォーマンスが評価され、完璧なシグナリング（即ち、理想的なサイド情報）を利用する原理的なSLM技法と比較される。パフォーマンスは、QPSK及び16QAM変調方式に関して上記に列挙されたリンクレベルシミュレーション仮定を利用して、AWGNチャネル、フェージングチャネルに関して非線形増幅器の場合を評価した。
【００７４】
図１３は、本発明を利用する通信システムのBER特性と、原理的なSLM技法を用いる通信システムのBER特性との比較を、符号化無しのQPSKの場合（(a),(c)）及び16QAMの場合（(b),(d)）について2dB及び5dBのクリッピング（即ち、バックオフ）値と共に示す。何れの結果も完璧なサイド情報を用いて予測されるパフォーマンスと比較した。本発明を利用する通信システムは、完璧なサイド情報と共に原理的なSLM技法を利用しながら期待されるのと同様なBER特性を有することがこれらのシミュレーションから理解できる。
【００７５】
図１４は、同様なBER特性の比較例を示すが、今回は、１パスフェージングチャネルに関して、符号化無しのQPSK及び16QAMについて2dB（図14a）及び5dB（図14b）のバックオフ値と共に示す。本発明を用いる通信システムは、完璧なサイド情報と共に原理的なSLM技法(図14a,14b)を用いて示されるのと同様なパフォーマンスを有することが観測できる。
【００７６】
以下、本発明により教示される手段を例示的に列挙する。
【００７７】
（付記１）
一連の時間領域シンボルが送信機から１以上の受信機に送信される通信方法であって、各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含み、当該通信方法は、
前記送信機において、所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群に、時間領域シンボルを構成する信号に適用される位相ベクトルの情報を与え、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる
ことを特徴とする通信方法。
【００７８】
（付記２）
時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群は、前記時間領域シンボルで構成される信号により搬送される
ことを特徴とする付記１記載の通信方法。
【００７９】
（付記３）
所与の時間領域シンボルに適用される位相ベクトルに関する情報を、パイロット信号群で構成される信号に与えることが、時間領域シンボルに位相ベクトルを適用する間に実行される
ことを特徴とする付記２記載の通信方法。
【００８０】
（付記４）
或る時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群は、異なる時間領域シンボルで構成される信号により搬送される
ことを特徴とする付記１記載の通信方法。
【００８１】
（付記５）
所与の時間領域シンボルが複数のパイロット信号を有し、該複数のパイロット信号は複数の他の時間領域シンボルに対するパイロット信号群に割り当てられ、或る位相ベクトルが前記複数の他の時間領域シンボルの各々に適用され、パイロット信号群各々には、該群に割り当てられた時間領域シンボルに割り当てられた位相ベクトルについての情報が与えられる
ことを特徴とする付記４記載の通信方法。
【００８２】
（付記６）
パイロット信号群は割り当てられた時間領域シンボルに各自順番に関連付けられる
ことを特徴とする付記５記載の通信方法。
【００８３】
（付記７）
所与の時間領域シンボルに適用される位相ベクトルが、可能な位相ベクトル群から選択される
ことを特徴とする付記１乃至６の何れか１項に記載の通信方法。
【００８４】
（付記８）
位相ベクトルの選択は、選択されたベクトルを時間領域シンボルに適用することで到達可能なピーク対平均電力比を低減することを考慮して行われる
ことを特徴とする付記７記載の通信方法。
【００８５】
（付記９）
付記４，５又は８の何れかに従属する場合であって、選択された位相ベクトルについての情報をパイロット信号群に与える以後の利用に備えて、選択された位相ベクトルについての情報を位相ベクトル格納部に格納するステップを更に有する
ことを特徴とする付記７又は８に記載の通信方法。
【００８６】
（付記１０）
OFDMシンボルを形成するために、時間領域シンボルが逆フーリエ変換アルゴリズム（IFT/DFT）により処理される
ことを特徴とする付記１乃至９の何れか１項に記載の通信方法。
【００８７】
（付記１１）
受信機において、所与の時間領域シンボルに割り当てられたパイロット信号群を処理し、所与の時間領域シンボルで構成される判定可能な位置の信号に対してなされた位相調整についての情報を確認する
ことを特徴とする付記１乃至１０の何れか１項に記載の通信方法。
【００８８】
（付記１２）
前記受信機が、可能な位相ベクトル群を考慮して所与の時間領域シンボルに適用された位相ベクトルを特定する
ことを特徴とする付記１１記載の通信方法。
【００８９】
（付記１３）
前記受信機により実行される処理が複数の計算オペレーションを実行することを含み、各計算オペレーションは可能な位相ベクトル群から選択された試行位相ベクトル中の所定の位置から取得された位相要素を利用する
ことを特徴とする付記１２記載の通信方法。
【００９０】
（付記１４）
試行ベクトル中の要素の位置は、ｉ）試行位相ベクトルで構成される一連の位相要素及び所与の時間領域シンボル内でパイロット信号に情報が割り当てられる位置を考察することで判定される
ことを特徴とする付記１３記載の通信方法。
【００９１】
（付記１５）
前記受信機が、パイロット信号群を処理するために、
【００９２】
【数１８】
2007124654.tif 000021
の計算を実行し、rnは受信したパイロット信号群を表し、Pn*は位相シンボルの共役を表し、
【００９３】
【数１９】
2007124654.tif 000022
はチャネルインパルス応答推定値に試行ベクトルから得られた位相要素が乗算されたものを表す
ことを特徴とする付記１３又は１４に記載の通信方法。
【００９４】
（付記１６）
前記受信機が、パイロット信号群を処理するために、
【００９５】
【数２０】
2007124654.tif 000023
の計算を実行し、rnは受信したパイロット信号群を表し、Pn*は位相シンボルの共役を表し、
【００９６】
【数２１】
2007124654.tif 000024
はチャネルインパルス応答推定値に試行ベクトルから得られた位相要素が乗算されたものを表す
ことを特徴とする付記１３又は１４に記載の通信方法。
【００９７】
（付記１７）
一連の時間領域シンボルを１以上の受信機に送信する送信機であって、各時間領域シンボルは当該送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含み、当該送信機は、
ｉ）時間領域シンボルで構成される信号に位相ベクトルを適用する位相調整手段であって、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整されるところの位相調整手段と、
ｉｉ）時間領域シンボルに割り当てられた複数のパイロット信号に、時間領域シンボル内の判定可能な位置の信号に関する位相調整内容についての情報を与える位相エンコード手段と、
を有することを特徴とする送信機。
【００９８】
（付記１８）
時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群は、前記時間領域シンボルで構成される信号により搬送される
ことを特徴とする付記１７記載の送信機。
【００９９】
（付記１９）
前記位相エンコード手段が、位相ベクトルを時間領域シンボルに適用する処理部に用意される
ことを特徴とする付記１８記載の送信機。
【０１００】
（付記２０）
或る時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群が、異なる時間領域シンボルで構成される信号により搬送される
ことを特徴とする付記１７記載の送信機。
【０１０１】
（付記２１）
所与の時間領域シンボルに適用された位相ベクトルを可能な位相ベクトル群から選択する位相ベクトル選択部を更に有する
ことを特徴とする付記１７乃至２０の何れか１項に記載の送信機。
【０１０２】
（付記２２）
前記位相ベクトル選択部が、選択されたベクトルを時間領域シンボルに適用することで到達可能なピーク対平均電力比を減らすことを考慮して前記位相ベクトルを選択する
ことを特徴とする付記２１記載の送信機。
【０１０３】
（付記２３）
前記エンコード手段での以後の使用に備えて、選択された位相ベクトルについての情報を格納する位相ベクトル格納部を更に有する
ことを特徴とする付記２１又は２２記載の送信機。
【０１０４】
（付記２４）
１以上の時間領域シンボルを逆離散フーリエ変換アルゴリズムで処理し、OFDMシンボルを形成するDFTブロックを有する
ことを特徴とする付記２０乃至２６の何れか１項に記載の送信機。
【０１０５】
（付記２５）
一連の時間領域シンボルを送信機から受信する受信機であって、各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信された複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含み、当該受信機は、
所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号群を処理し、所与の時間領域シンボルで前記送信機により構成される信号に適用された位相ベクトルについての情報を判別し、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる
ことを特徴とする受信機。
【０１０６】
（付記２６）
前記パイロット信号処理手段は、所与の時間領域シンボルに適用された位相ベクトルについての情報を用いて、考察対象の可能な位相ベクトル群から位相ベクトルを特定する
ことを特徴とする付記２５記載の受信機。
【０１０７】
（付記２７）
前記可能な位相ベクトル群が、当該受信機に用意された位相ベクトルのライブラリに格納される
ことを特徴とする付記２５記載の受信機。
【０１０８】
（付記２８）
前記パイロット信号処理手段が複数の計算オペレーションを実行し、各計算オペレーションは可能な位相ベクトル群から選択された試行位相ベクトル中の所定の位置から取得された位相要素を利用する
ことを特徴とする付記２５又は２６に記載の受信機。
【０１０９】
（付記２９）
試行ベクトル中の要素の位置は、ｉ）所与の時間領域シンボル内でパイロット信号に情報が割り当てられる信号の位置及びｉｉ）試行位相ベクトルで構成される一連の位相要素を考察することで当該受信機により判定される
ことを特徴とする付記２８記載の受信機。
【０１１０】
（付記３０）
前記受信機が、パイロット信号群を処理するために、
【０１１１】
【数２２】
2007124654.tif 000025
の計算を実行し、rnは受信したパイロット信号群を表し、Pn*は位相シンボルの共役を表し、
【０１１２】
【数２３】
2007124654.tif 000026
はチャネルインパルス応答推定値に試行ベクトルから得られた位相要素が乗算されたものを表す
ことを特徴とする付記２８又は２９に記載の受信機。
【０１１３】
（付記３１）
前記受信機が、パイロット信号群を処理するために、
【０１１４】
【数２４】
2007124654.tif 000027
の計算を実行し、rnは受信したパイロット信号群を表し、Pn*は位相シンボルの共役を表し、
【０１１５】
【数２５】
2007124654.tif 000028
はチャネルインパルス応答推定値に試行ベクトルから得られた位相要素が乗算されたものを表す
ことを特徴とする付記２８又は２９に記載の受信機。
【０１１６】
（付記３２）
受信した時間領域シンボルをフーリエ変換アルゴリズムで処理するDFT/IFFTを更に有する
ことを特徴とする付記２５乃至３１の何れか１項に記載の受信機。
【０１１７】
（付記３３）
付記１７乃至２４の何れか１項に記載の送信機と、付記２５乃至３１の何れか１項に記載の受信機とを有することを特徴とするシステム。
【０１１８】
（付記３４）
一連の時間領域シンボルが送信機から１以上の受信機に送信される通信方法であって、各時間領域シンボルは前記送信機から並列的に送信される複数の信号を有し、前記信号はデータ信号又はパイロット信号を含み、当該通信方法は、
前記受信機において、所与の時間領域シンボルに割り当てられるパイロット信号を処理し、所与の時間領域シンボルで前記送信機により構成される信号に適用される位相ベクトルについての情報を確認し、前記位相ベクトルは一連の位相要素を有し、時間領域シンボル中の各信号の位相は或る位相要素で調整され、パイロット信号群を構成するパイロット信号各々には、前記時間領域シンボル内で判定可能な位置の或る信号の位相調整に関する情報が与えられる
ことを特徴とする通信方法。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】OFDMのようなマルチキャリアシステムで伝送される信号の情報ユニットを示す図である。
【図２】SLMPAR低減プロセスを使用する既知のOFDM送信機を示す図である。
【図３】SLMで達成される可能なPAPR低減個かを示す図である。
【図４】従来の受信機を示す図である。
【図５】第１実施例による情報ユニットの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例によるOFDM通信システムのシステムブロック図を示す。
【図７】第２実施例による情報ユニットの構成を示す図である。
【図８】本発明の第２実施例によるOFDM通信システムのシステムブロック図を示す。
【図９】本発明を利用する受信機を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施例のパフォーマンスを試すためのシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施例のパフォーマンスを試すためのシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施例のパフォーマンスを試すためのシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施例のパフォーマンスを試すためのシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施例のパフォーマンスを試すためのシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１０  送信データ
１２  チャネル符号化部
１４  データ変調部
１６  S/P
１８  SLMブロック
２２  サイクリックプレフィックス処理部
２４  多重部及びフレーム格納部
２６  位相格納部
２８  位相乗算部
３０，３８  IDFT/IFT
３２，４０  サイクリックプレフィックス挿入部
３４  第２パイロットシンボル挿入部
３６  他のパイロットシンボル挿入部
４２  DAC
４４，４６  RF部
４８  ADC
５０  サイクリックプレフィックス除去部
５２  DFT/FFT
５４  分離部
５６  他のパイロットシンボル処理部
５８  第２パイロットシンボル処理部
６０  位相除去部
６２  チャネル推定部
６４  P/S
６８  データ復調部
７０  チャネル復号部
７２  データ再構築部
【図１】
2007124654.tif 000029
【図２】
2007124654.tif 000030
【図３】
2007124654.tif 000031
【図４】
2007124654.tif 000032
【図５】
2007124654.tif 000033
【図６】
2007124654.tif 000034
【図７】
2007124654.tif 000035
【図８】
2007124654.tif 000036
【図９】
2007124654.tif 000037
【図１０】
2007124654.tif 000038
【図１１】
2007124654.tif 000039
【図１２】
2007124654.tif 000040
【図１３】
2007124654.tif 000041
【図１４】
2007124654.tif 000042